Nêu phương pháp điều chế kim loại kiềm Viết phương trình phản ứng

Nêu phương pháp điều chế kim loại kiềm Viết phương trình phản ứng
I – NGUYÊN TẮC ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI

Trong tự nhiên chỉ có một số rất ít kim loại ở trạng thái tự do, hầu hết các kim loại tồn tại ở dạng ion trong các hợp chất hóa học. Muốn chuyển hóa những ion này thành kim loại ta thực hiện quá trình khử ion kim loại:

Mn+ + ne → M

II – MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI

1. Phương pháp thủy luyện

– Phương pháp thủy luyện còn gọi là phương pháp ướt, được dùng để điều chế những kim loại có độ hoạt động hóa học thấp như Au, Ag, Hg, Cu…

– Cơ sở của phương pháp này là dùng những dung dịch thích hợp, như dung dịch H2SO4, NaOH, NaCN…để hòa tan kim loại hoặc hợp chất của kim loại và tách ra khỏi phần không tan có trong quặng. Sau đó các ion kim loại trong dung dịch được khử bằng kim loại có tính khử mạnh hơn, như Fe, Zn…

Ví dụ 1:

Người ta điều chế Ag bằng cách nghiền nhỏ quặng bạc sunfua Ag2S, xử lí bằng dung dịch NaCN, rồi lọc để thu được dung dịch muối phức bạc:

Ag2S + 4NaCN → 2Na[Ag(CN)2] + Na2S

Sau đó, ion Ag+ trong phức được khử bằng kim loại Zn:

Zn + 2Na[Ag(CN)2] → Na2[Zn(CN)4] + 2Ag

Ví dụ 2:

Vàng lẫn trong đất đá có thể hòa tan dần trong dung dịch NaCN cùng với oxi của không khí, được dung dịch muối phức của vàng:

4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O → 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH

Sau đó, ion Au3+ trong phức được khử bằng kim loại Zn:

Zn + 2Na[Au(CN)2] → Na2[Zn(CN)4] + 2Au

2. Phương pháp nhiệt luyện

– Phương pháp nhiệt luyện được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp để điều chế những kim loại có độ hoạt động hóa học trung bình như Zn, Cr, Fe, Sn, Pb,…

– Cơ sở của phương pháp này là khử những ion kim loại trong các hợp chất ở nhiệt độ cao bằng các chất khử mạnh như C, CO, H2 hoặc Al, kim loại kiềm hoặc kiềm thổ

Ví dụ:

PbO + C

Nêu phương pháp điều chế kim loại kiềm Viết phương trình phản ứng
Pb + CO

Fe2O3 + 3CO

Nêu phương pháp điều chế kim loại kiềm Viết phương trình phản ứng
2Fe + 3CO2

WO3 + 3H2

Nêu phương pháp điều chế kim loại kiềm Viết phương trình phản ứng
W + 3H2O

TiCl4 + 4Na

Nêu phương pháp điều chế kim loại kiềm Viết phương trình phản ứng
Ti + 4NaCl

V2O5 + 5Ca

Nêu phương pháp điều chế kim loại kiềm Viết phương trình phản ứng
2V + 5CaO

Các phản ứng dùng kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ làm chất khử đều phải thực hiện trong môi trường khí trơ hoặc chân không

– Trường hợp quặng là sunfua kim loại như Cu2S, ZnS, FeS2…thì phải chuyển sunfua kim loại thành oxit kim loại. Sau đó khử oxit kim loại bằng chất khử thích hợp Ví dụ với ZnS:

2ZnS + 3O2

Nêu phương pháp điều chế kim loại kiềm Viết phương trình phản ứng
2ZnO + 2SO2

ZnO + C

Nêu phương pháp điều chế kim loại kiềm Viết phương trình phản ứng
Zn + CO

– Đối với kim loại khó nóng chảy như Cr, người ta dùng Al làm chất khử (phản ứng nhiệt nhôm). Phản ứng nhiệt nhôm tỏa nhiệt mạnh, lượng nhiệt tạo ra được sử dụng để đun nóng chảy Cr2O3, nhờ vậy giảm được chi phí cho nhiên liệu:

Cr2O3 + 2Al

Nêu phương pháp điều chế kim loại kiềm Viết phương trình phản ứng
2Cr + Al2O3

– Đối với những kim loại kém hoạt động như Hg, Ag chỉ cần đốt cháy quặng cũng thu được kim loại mà không cần dùng chất khử

HgS + O2

Nêu phương pháp điều chế kim loại kiềm Viết phương trình phản ứng
Hg + SO2

3. Phương pháp điện phân

– Phương pháp điện phân là phương pháp vạn năng, được dùng để điều chế hầu hết các kim loại, từ những kim loại có độ hoạt động hóa học cao đến trung bình và thấp

– Cơ sở của phương pháp này là dùng dòng điện một chiều để khử các ion kim loại. Tác nhân khử là cực ( – ) mạnh hơn nhiều lần tác nhân khử là chất hóa học

– Điều chế kim loại có tính khử mạnh như Li, Na, K, Al…bằng cách điện phân những hợp chất (muối, bazơ, oxit) nóng chảy của chúng

Ví dụ: Sơ đồ thùng điện phân NaCl nóng chảy để điều chế Na

Nêu phương pháp điều chế kim loại kiềm Viết phương trình phản ứng

– Nguyên liệu là NaCl tinh khiết
– Cực dương làm bằng than chì, cực âm bằng thép
– Điều chế kim loại có tính khử trung bình và yếu như Zn, Cu,..bằng cách điện phân dung dịch muối của chúng (xem thêm bài điện phân)

Ví dụ:                                  ZnBr2

Nêu phương pháp điều chế kim loại kiềm Viết phương trình phản ứng
Zn + Br2

2CuSO4 + 2H2O

Nêu phương pháp điều chế kim loại kiềm Viết phương trình phản ứng
2Cu + 2H2SO4 + O2

Biên soạn Hồ Chí Tuấn – ĐH Y Hà Nội

Nguồn: Moon.vn

Nguyên tắc chung để điều chế kim loại là gì? Có bao nhiêu phương pháp điều chế kim loại kiềm, kim loại hoạt động mạnh trong hóa học. Những câu hỏi này sẽ được thuvienhoidap.net giải thích chi tiết trong bài viết thuộc chủ đề hóa học này. hãy tham khảo ngay với thuvienhoidap nhé !

Video hướng dẫn nguyên tắc chung được dùng để điều chế kim loại là gì ?

Nguyên tắc điều chế kim loại chung 

Dưới đây là hướng dẫn nguyên tắc chung được dùng để điều chế kim loại :

  • Nguyên tắc chung để điều chế kim loại là : Trong tự nhiên, chỉ có một số ít kim loại như vàng, platin… tồn tại ở dạng tự do, hầu hết các kim loại còn lại đều tồn tại ở dạng hợp chất. Trong hợp chất, kim loại tồn tại dưới dạng ion dương Mn+
  • Vì vậy, muốn điều chế kim loại ta phải khử ion kim loại thành nguyên tử.

Nên nguyên tắc điều chế kim loại là khử ion kim loại thành nguyên tử.

  • Phương trình phản ứng tổng quát: Mn+ + ne -> M
  • Nói một cách đơn giản là ta phải tách các hợp chất mà kim loại đó có thành nguyên tử kim loại độc lập.

Nguyên tắc chung để điều chế kim loại kiềm là gì? và phương pháp điều chế kim loại kiềm là gì ?

Nêu phương pháp điều chế kim loại kiềm Viết phương trình phản ứng

Vì sao phải điều chế kim loạiVì các kim loại kiềm là một trong những chất khử mạnh nhất, nên việc điều chế kim loại kiềm ở dạng tinh khiết thì nguyên tắc chung để điều chế bất kỳ kim loại kiềm nào là sử dụng phương pháp điện phân nóng chảy. Có nghĩa là sử dụng một dòng điện mạnh để khử hợp chất và thu được kim loại kiềm nguyên chất.

Các phương pháp điều chế kim loại

Có bạn thắc mắc có mấy phương pháp điều chế kim loại câu trả lời bên dưới nhé : Tùy thuộc vào độ hoạt động hóa học của kim loại mà người ta chọn phương pháp điều chế phù hợp, cụ thể gồm

a – Phương pháp nhiệt luyện 

Những kim loại có độ hoạt động trung bình trong dãy điện hóa kim loại như Kẽm (Zn), Sắt (Fe), Thiếc ( Sn), Pb ( Chì ) … thường được điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện, nghĩa là khử ion kim loại trong hợp chất ở nhiệt độ cao bằng các chất khử như Cacbon ( C ), CO, Hidro (H2) hoặc các kim loại hoạt động mạnh hơn.

Ví dụ 1:  cách điều chế kim loại bằng phương pháp nhiệt luyện 

Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2

ZnO + C → 2Zn + CO2

2ZnO + 2CO → 2Zn + 2CO2

PbO + H2 → Pb + H2O

Ví dụ 2: Cách điều chế Cu từ hợp chất Cu(OH)2

Phương trình phản ứng: Cu(OH)2 + H2  → Cu + 2H2O

Phương pháp nhiệt luyện được dùng để sản xuất kim loại trong công nghiệp. Chất khử thường được sử dụng trong công nghiệp là cacbon ( C ).

b – Phương pháp thủy luyện 

Cơ sở của phương pháp này là dùng những dung dịch thích hợp như dung dịch H2SO4, NaOH, NaCl… để hòa tan kim loại hoặc hợp chất của kim loại và tách ra khỏi phần không tan có trong quặng. Sau đó khử những ion kim loại này trong dung dịch bằng kim loại có tính khử mạnh như Sắt (Fe), Kẽm (Zn)…

Ví dụ cách điều chế kim loại bằng phương pháp thủy luyện 

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

Phương trình ion: Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu

c – Phương pháp điện phân dung dịch dùng để điều chế kim loại

Phương pháp điện phân có 2 cách gồm:

Điện phân hợp chất nóng chảy

Những kim loại hoạt động hóa học mạnh như Kali (K), Natri (Na), Canxi(Ca), Magie(Mg), Nhôm (Al) được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy các hợp chất của kim loại, nghĩa là khử ion kim loại bằng dòng điện.

Nêu phương pháp điều chế kim loại kiềm Viết phương trình phản ứng

Ví dụ 1:  phương pháp điện phân để điều chế kim loại nhôm từ nhôm oxit

PTPƯ: 2Al2O3  →  4Al + 3O2

Ở catot ( cực âm ): Al3+  + 3e → Al

Ở anot ( cực dương): 2O2- → O2 + 4e

Phương pháp sản xuất nhôm trong công nghiệp phổ biến là sử dụng phương pháp điện phân nóng chảy Al2O3

Ví dụ 2: Cách điều chế kim loại Mg bằng điện phân nóng chảy 

PTPƯ: MgCl2 → Mg + Cl2

Ở catot: Mg2+ + 2e → Mg

Ở anot: 2Cl– → Cl2 + 2e

Ví dụ 3: Cách điều chế Canxi (Ca) từ hợp chất CaCO3

PTPƯ: 2CaCO3 → 2Ca + 3CO2

Ví dụ 4: Cách điều chế Mg từ MgO

PTPƯ: 2MgO → 2Mg + O2

Điện phân dung dịch 

Chúng ta cũng có thể điều chế nhiều kim loại hoạt động trung bình hoặc yếu bằng phương pháp điện phân dung dịch muối của chúng.

Ví dụ: Cách điều chế kim loại Đồng (Cu) bằng cách điện phân dung dịch CuCl2

PTPƯ: CuCl2 → Cu +Cl2

Ở catot: Cu2+ + 2e → Cu

Ở anot: 2Cl– → Cl2 + 2e

c – Cách tính lượng chất thu được ở các điện cực bằng phương pháp điện phân 

Dựa theo công thức biểu diễn định luật Faraday, có thể xác định được khối lượng các chất thu được ở điện cực bằng công thức:

m = AIt / nF

Trong đó:

  • m: Là khối lượng chất thu được ở điện cực ( đơn vị là gram)
  • A: Là khối lượng mol nguyên tử của chất thu được ở điện cực.
  • I: Là cường độ dòng điện ( đơn vị là ampe).
  • t: Là thời gian điện phân ( tính bằng giây).
  • n: Là số Electron mà nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận.
  • F: Là hằng số Faraday, F = 96500

Kết luận: Đây là đáp án cho câu hỏi nguyên tắc điều chế kim loại là gì chi tiết và chính xác nhất.

Từ khóa tìm kiếm : tại sao phải điều chế kim loại,nguyên tắc chung điều chế kim loại,nguyên tắc chung dùng để điều chế kim loại là,nguyên tắc để điều chế kim loại là,nguyên tắc chung của điều chế kim loại,phương pháp có thể điều chế được hầu hết các kim loại là,nguyên tắc chung điều chế kim loại là,nguyên tắc chung để điều chế kim loại là:,nguyên tắc chung để điều chế các kim loại là,dđiều chế kim loại,co thường được dùng trong việc điều chế kim loại,nguyên tắc điều chế kim loại kiềm,nguyên tắc chung của điều chế kim loại là,phương pháp điều chế kim loại là,nguyên tắc chung để điều chế kim loại:,dieu che kim loai,phương pháp chung để điều chế kim loại kiềm là,nguyen tac dieu che kim loai,nguyên tắc chung để điều chế kim loại: *,”nguyên tắc chung để điều chế kim loại là khử ion kim loại thành nguyên tử,kim loại”,điều chế kim loại để làm gì,nguyên tắc chung dùng để điều chế kim loại